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作者潘韜宇/綜合報導
在地球看天邊星星閃爍,其實有時是宇宙在「開分身」。中央大學天文研究所團隊近期與國際學者合作,確認一顆名為SN 2025wny、暱稱SN Winny的極亮超新星(Superluminous Supernova),被前景星系的重力透鏡效應切割成多個影像,成為首個「強重力透鏡極亮超新星」系統,被認為是未來量宇宙尺的重要關鍵天體。
研究團隊鎖定超新星SN 2025wny與透鏡候選體PS1 J0716+3821,發現影像中出現多個點狀來源,符合強重力透鏡特徵。光譜觀測進一步量得超新星紅移約z=2.008,前景透鏡星系(含主要與次級透鏡)紅移約z=0.375,綜合影像與光譜證據後,國際團隊確認這是一個星系尺度的強重力透鏡超新星系統,在極亮超新星中更是頭一遭。
中央大學團隊在觀測與資料分析環節扮演關鍵角色。助理教授陳婷琬帶領團隊運用鹿林一米望遠鏡進行影像確認與光度監測,她說明,在天氣與視寧度條件優良的夜晚,LOT影像甚至能分辨出SN Winny的個別透鏡影像,為後續分析奠定基礎。博士後研究員艾立安(Amar Aryan)利用加法夏望遠鏡CFHT的r波段影像,在既有多重影像附近辨識出另一個短暫點源,並透過瞬變天體命名伺服器TNS公布為可能的第五個透鏡影像,讓系統結構更清晰。
在建模與自動化偵測方面,Leon Ecker與Allan Schweinfurth等合作者使用這五個影像位置,建立首版透鏡質量分佈模型;中央大學研究生李昱星開發的DETECT工具,則在新發現瞬變天體與暗能量光譜儀DESI星系資料的交叉比對流程中,獨立偵測到這個明亮瞬變源,大幅提升候選目標的辨識效率與即時追蹤能力,也為未來精準量測多重影像間的時間延遲,提供珍貴資料。
陳婷琬形容,重力透鏡就像宇宙自備的放大鏡,會把同一個背景天體的光彎成多條不同光路,讓觀測者看到好幾個複製影像。由於每條光路繞行距離與經歷的重力彎曲不同,光抵達地球的時間會有差異,形成影像間「先後亮起」的時間差。她指出,只要精確量測這些時間延遲,並搭配透鏡星系的質量分佈模型,就能推算宇宙尺度距離與膨脹關鍵參數,甚至進一步估算哈伯常數。第一作者Stefan Taubenberger博士也說明,這種方法不同於傳統宇宙距離階梯,可提供獨立的檢驗路徑,系統性不確定性更少,有助於釐清長期存在的哈伯常數差異問題。
HOLISMOKES團隊領導人、教授蘇游瑄分享,研究團隊依正式名稱SN 2025wny替它取了SN Winny這個暱稱,強調這是機率低於百萬分之一的罕見對齊事件,要讓一顆極亮超新星剛好遇上一個合適的重力透鏡並排隊成像並不容易。接下來數月,全球天文學家將持續透過地面與太空望遠鏡追蹤SN Winny,蒐集更多光譜和多波段光度資料,持續優化透鏡模型與時間延遲量測,一步步把這面「宇宙放大鏡」磨得更清晰。